Как рассчитать и замесить качественный бетон для фундамента: технологический обзор от профи

Начало строительного сезона не за горами, а возведение дома — процесс очень затратный и люди ищут способы сэкономить. Цемент — это один из основных строительных материалов, а его качество существенно влияет на конечный результат выполненных работ, будь то заливка фундамента, стяжка или кладка. К сожалению, при выборе портландцемента в мешках, потребитель редко задумывается о возможных рисках покупки некачественного продукта. Однако, именно некачественный цемент, может стать причиной лопнувшего фундамента, потрескавшейся стяжки или высолов на стене.

Минимизировать риск приобретения некачественной продукции вам помогут советы в нашей статье.

Как зависит марка раствора от марки цементного материала

Наполнители, используемые для бетона, придают раствору определенные свойства и дополнительные качества.

В классическом исполнении бетон составляется из щебенки, цемента и песка, при замешивании которых добавляется определенное количество воды. Качество готовящейся смеси зависит от связующего компонента.

Бетонные растворы различают по нагрузочным усилиям, которые они могут выдерживать. Чтобы определить ее, необходимы лабораторные исследования образцов, по показателям которых смесь маркируется по составу и виду связующего. Для различных типов построек применяют определенные бетонные составы, учитывая требуемый уровень прочности.

Нет однозначного ответа, какая марка цемента нужна для заливки фундамента. Дело в том, что качество связующего определяется по многочисленным факторам.

Чаще всего строители пользуются цементом М400 или М500. Как правило, цемент, песок и щебень берутся в соотношении 1 к 3 к 5. Качественные характеристики и марка цемента напрямую влияют на количество. К примеру, более высокий класс добавляется в готовящуюся смесь в меньшем объеме.

Виды и их применение

Вяжущее вещество имеет множество разновидностей.

Вернуться к оглавлению

Портландцемент

Портландцемент – это разновидность цемента, гидравлическое вяжущее вещество.
Самый распространенный материал. Его использование, как правило, связано со строительством различных целей, изготовлением как тяжелых, так и легких бетонов, ячеистых бетонных конструкций, материалов для теплоизоляции, самых высоких растворных марок. Условия эксплуатации не ограничены. Его хранение должно происходить в закрытых складских помещениях. Смешивание нескольких марок цемента в единое целое недопустимо.

В свою очередь, для соблюдения требований строительства к качеству цементной смеси, портландцемент делится на подкатегории. Их главным отличием являются присущие им свойства. Рассмотрим эти цементы детально.

Вернуться к оглавлению

Пластифицированный

Его изготовление связано с измельчением соответствующего клинкера, который состоит из гипса и пластификатора, количество которого должно быть не выше 0,15-0,25% от массы всего раствора. Данному раствору соответствует 400 и 500 марки. Главными особенностями этого материала являются:

• повышенная подвижность;
• пластификация, суть которой заключается в сокращении количества воды, содержащейся в готовом изделии;
• плотность;
• стойкость к низким температурам;
• гидроизоляционные свойства бетона.

Как правило, применяется при укладке покрытий дорог, аэродромов и гидросооружений.

Вернуться к оглавлению

Гидрофобный

Образуется в ходе добавления в клинкер веществ, обладающих гидрофобизирующими свойствами. Они включают в себя:

• жирные кислоты из синтетических материалов;
• петролатум, подданный окислению;
• асидол;
• мылонафт и прочие.

Адсорбция данных веществ служит защитным слоем для цемента на мономолекулярном уровне от воздействия влаги. Гидрофобизирование помогает цементу избежать коррозии и разрушения в процессе оттаивания. Его достоинства:

• стойкость к минусовым климатическим условиям;
• слабо поддается коррозийному разрушению и воздействию влаги;
• влажность воздуха не влияет на срок хранения.

Применяется при постройке конструкций гидротехнического, портового, аэродромного и дорожного направлений. Кроме того, возможно использование при облицовке поверхностей зданий.

Вернуться к оглавлению

Быстротвердеющий

Главная особенность такого цемента основывается на процессе затвердевания. Это свойство упоминается в маркировке смеси буквой «Б». Прочность материала достигается при замешивании. Именно благодаря этому качеству цементная смесь становится популярной. Кроме того, железобетонные конструкции изготавливаются без использования камер пропаривания. Чаще всего применяется для создания специального бетона.

Вернуться к оглавлению

Сульфатостойкий

Данный портландцемент характеризуется низким тепловыделением, что обеспечивается благодаря высокой сульфатостойкости. Благодаря этому становится возможным использование бетона, полученного в результате применения этого цемента, при строительстве конструкций с высоким сульфатным влиянием.

Вернуться к оглавлению

Белый и цветной

Белый портландцемент образуется в ходе использования клинкера с невысокой концентрацией в нем железа. Что же касается цветного материала, то он получается при добавлении в их состав разных пигментных веществ, таких как охра, окись хрома и другие. Применение обоих растворов характерно для декорирования зданий.

Вернуться к оглавлению

Расширяющийся цементный раствор

Данная категория цементов – это особенная смесь, используемая при определенных видах строительных работ. Работа с бетоном предусматривает его усадку при высыхании. В связи с этим возникают проблемы во время проведения отделки поверхностей, создания и ремонта больших бетонных объектов, заделки и изоляции швов железобетона от влаги, а также при других работах. Именно для разрешения данных трудностей используется расширяющий цемент. Его отличающей особенностью является компенсирование усадки за счет роста объема смеси на первых этапах работ по бетону.

Главные составляющие цементного раствора этого вида – это портландцемент или глиноземистый цементный раствор (70% общей массы), гипсовые и другие добавки. Кроме склонности к растяжению, он обладает быстротвердеющими свойствами благодаря наличию в составе смеси гипсового вещества. Объем смеси увеличивается в процессе набора материалом крепости. Это происходит благодаря образованию в цементе кристаллов, появление которых вызвано реакцией компонентов на влагу. Последующий рост кристаллов. и как результат – увеличение цементного раствора в объеме происходит в течение 3 дней. Преимущества:

• длительный срок службы;
• высокая совместимость;
• стойкость к воздействию химии и окружающей среды.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• использование лишь для определенных типов работ, а именно: обработка трещин и швов; склейка железобетонных конструкций;
• отделка ракушечных покрытий.

Вернуться к оглавлению

Глиноземистый раствор

Жаропрочный глиноземистый цемент.
Этот материал можно отнести к цементам быстродействующего и гидравлического типа. Для его создания необходимо измельчить обожженную или сплавленную смесь из глинозема. Кроме этого, состав смеси включает в себя известняк, известь или глиноземную породу. Возможна окраска вещества в серо-зеленый, коричневый или черный цвет.

Главное достоинство глиноземистых цементов – это огнеупорность благодаря наполнителям, таким как магнезит, шамот, руда.

Как правило, его использование связано с промышленными конструкциями, подверженными влиянию высоких температур, воды или газа. При авариях и ремонтных работах также возможно его применение, как заделочного вещества на морских суднах.

Вернуться к оглавлению

Пуццолановая смесь

Данное понятие объединяет в себе группу цементных растворов, имеющих в своем составе минеральные вещества, и которые занимают в общей растворной массе не менее 20%. Также в нем присутствуют портландцемент и немного гипса. Пуццолановый цементный раствор применяется для сооружения подводных и подземных конструкций. Отличительные свойства:

• стойкость к коррозии;
• медленное затвердение;
• стойкость к низким температурам.

Вернуться к оглавлению

Шлакопортландцемент

Это вяжущий материал, который характеризуется возможностью затвердения как в водной среде, так и в воздухе. Производится путем измельчения смеси из портландцементного клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Возможно смешивание предварительно измельченных компонентов. Шлакопортландцемент имеет следующие характеристики:

• наличие шлака замедляет затвердения;
• низкая прочность;
• умеренное выделение тепла при затвердевании;
• деформации бетона значительно меньше.

Все марки этого вида цемента используются при устройстве бетона для строений вне зависимости от расположения.

Вернуться к оглавлению

Как маркируется цемент

От используемого для заливки фундаментного основания цемента зависит не только эксплуатационный срок конструкции, но и ее показатели прочности на растяжения и изгибы – те виды нагрузок, которые больше всего испытывает бетонная лента. Чтобы знать, какой марки цемент нужен для фундамента дома, рекомендуется разобраться в его различиях.

НЕ так давно бетонную смесь готовили на основе одного из связующих компонентов – ПЦ (портландцемент) или ШПЦ (шлакопортландцемент). Основное различие заключалось в составе порошка и характеристикам прочности. Марки цемента для фундамента соответствовали действующим ГОСТам.

Помимо названия, марка цементного материала для устройства фундаментов и иных работ содержит обозначение цифрами, которые обозначают максимальную прочность под нагрузкой до полного разрушения.

Теперь посмотрим, какие марки цемента бывают, как наносится маркировка и что обозначает ее расшифровка.

По старой системе обозначений различали несколько марок:

• М 300 – выдерживает нагрузки до трехсот килограмм на квадратный сантиметр поверхности;
• М 400 – соответствует давлению в 400 кг;
• М 500 – выдерживает воздействия не менее пятисот килограмм на единицу площадки;
• М 600 – переносит нагрузку в шестьсот килограмм.

Приведенные здесь характеристики не способны дать однозначный совет, какую марку цемента использовать для устройства фундамента дома, и чем пользоваться при строительстве более легких сооружений. Естественно, что для крупных сооружений приходится брать материал, отличающийся большей нагрузкой. Но можно приготовить бетонный раствор с необходимыми показателями, меняя количество цементного состава более низкой марки, увеличивая его количество.

Определяя, какой цементный материал лучше для фундамента дома, рекомендуется обращать внимание на присутствие в нем минеральных добавок и их количество.

Этот критерий в маркировке материала присутствует, и его наличие обозначается соответствующими буквами и цифрами Д0 или Д20. Перед тем, как сделать окончательный выбор в цементе, рекомендуется уточнить, как влияют минеральные компоненты на качественное состояние связующего. К примеру, Д0 не содержит в себе никаких компонентов, и раствор получается максимально качественным. А вот марка с обозначением Д20 несет в себе до двадцати процентов примесей, понижающих не только прочность, но и стоимость. Выбирая цементный материал, к примеру, для устройства фундамента забора, можно использовать порошок с меньшим показателем прочности, удешевив тем самым общую стоимость строительных работ.

Определяясь, какой материал лучше всего использовать для заливки ленточного фундамента, следует изучить остальные характеристики компонента, указанные в маркировке. Чаще всего встречаются следующие обозначения:

• ПЛ – в цементе имеются пластификаторные добавки. Такой материал для фундамента применяется в случае, когда зимой в регионе держатся низкие температуры;
• ВРЦ – данной аббревиатурой обозначают влагонепроницаемость смеси и увеличение объема во время застывания. Если вы сомневаетесь, какой цемент лучше подходит для фундамента в болотистой местности, то другого варианта вам не найти;
• Б – такой материал требует меньшего количества времени до окончательного застывания. Если возник выбор, что использовать на фундамент дома, когда сроки работ ограничены, выбирайте именно этот цементный материал;

• СС – сульфатостойкий цемент. Используется частными застройщиками редко, потому что основным его предназначением считается бетонирование гидросооружений. При тампонировании нефтяных и газовых скважин используют тампонажный цемент – смесь клинкерного порошка, гипса и других компонентов;
• Н – цемент с такой маркировкой подвергся добавочному нормированию при помощи клинкера. Такой добавкой обеспечивается высокая прочность материала;
• БЦ – «цемент белый». Отличительный признак – после застывания светлеет. Используется редко, главным образом – для отделочных работ.

Маркировка: старая и новая

Самая большая путаница возникает из-за нескольких разновидностей марок цемента, которые продаются на строительном российском рынке. Трудности, появляющиеся у покупателей, связаны с расшифровкой марок цемента, так как действующих ГОСТов сейчас существует три: два российских и один европейский. Причем разницы между продукцией нет никакой, но многие этого не знают и попадаются на уловки продавцов, которые заверяют, что «европейский продукт» лучше.

Старая маркировка

Самый старый стандарт — простой. Марка в нем обозначается литерой «М», а предел прочности — цифрами: от 100 до 700. Сочетание букв и цифр показывает долю добавок в цементе:

• Д0 — без них;
• Д5 — не более 5%;
• Д20 — максимум 20%.

Если добавок было использовано больше 20%, то добавляется буква «Ш», обозначающая, что в смеси есть доменные шлаки.

Старый (1985 г) ГОСТ стал неудобным, неинформативным из-за сильно расширившегося ассортимента цемента, поэтому в 2003 появился усовершенствованный.

Новые обозначения

В маркировке появилось название — «ЦЕМ». За ним через дробь идет еще одна буква, говорящая о подтипе материала — о количестве добавок:

• А — от 6 до 20%;
• В — от 20 до 35%.

Прочностные характеристики в «новорусском» стандарте выражаются не буквами с цифрами, а мегапаскалями. Чтобы было понятнее, лучше привести старую маркировку и новую:

• М100 — 7,5 МПа;
• М200 — 15 МПа;
• М300 — 22,5 МПа;
• М400 — 32,5 МПа;
• М500 — 42,5 МПа;
• М600 — 52,5 МПа.

Последняя цифра маркировки означает скорость твердения:

• Н — нормальная;
• Б — быстрая (высокая).

Пример: ЦЕМ I 42,5Н — цемент М500, со стандартной скоростью затвердевания. Теперь необходимо «поведать» о новой маркировке. Кириллицей и римскими цифрами обозначают:

1. ЦЕМ I — чистый цемент, имеющий менее 5% добавок. По этой причине у него самая высокая скорость затвердевания: через сутки он набирает около 50% прочности. Его рабочие прочностные характеристики — 32,5 МПа.
2. ЦЕМ II. В этой смеси добавок больше — 6-35%. Из-за них он застывает медленнее.
3. ЦЕМ III. Шлакопортландцемент (32,5 МПа) с нормальной скоростью затвердевания.
4. ЦЕМ IV — пуццолановый цемент, содержит золу-унос (З), микрокремнозем (М, МК).
5. ЦЕМ V. Это композит с добавками: золы-уноса (10-30%), доменного шлака (10-30%).

Для сравнения лучше привести старую и новую маркировку одного и того же материала: ПЦ (М) 400 Д0 и ЦЕМ I/А 32,5Н.

Оценка качества цементного сырья

Из некачественного материала хорошее бетонное основание не получится, и следует учиться определять его признаки по внешнему виду.

Выбирая, какой цемент лучше для фундамента дома, гаража или для фундамента бани, следует обратить внимание на ряд показателей:

• дату производства – качественные характеристики цемента постепенно снижаются в процессе хранения материала. Если цемент изготовлен шесть месяцев назад, то для серьезных объектов его использовать не рекомендуется;

• консистенцию – идеальное состояние порошка – рыхлое, без комков. Проверяется это легко – упаковка ощупывается и переворачивается;
• упаковочный материал – должен сохранять целостность и сухое состояние. Определяясь, какой цемент лучше, уточните название производителя и сроки изготовления. Если такой информации нет – покупать материал не стоит.

Получается, что для заливки фундамента выбрать цемент трудно. Следует учесть все условия работы материала, состояние грунтового состава, сроки выполнения строительства.

Что использовать при строительстве фундаментного основания

Придется вспомнить, что почвенный состав может отличаться определенными характеристиками. На сухой грунт лучше готовить раствор из цемента марки 500 Д0, и вы получите смесь марки М 350.

Можно воспользоваться помощью опытных строителей, которые скажут, какую марку цемента лучше всего использовать в том или ином случае, в каких пропорциях выполнять замес, и какой дисперсности выбрать песок.

Как правило, М 400 и ПЦ 400 с показателем Д20 применяется в частных строительствах для возведения одноэтажного дома, подсобного помещения. Для таких фундаментных оснований максимальная нагрузка не является основным показателем, и цемент данной марки считается идеальным решением, экономящим деньги.

М 400 и ПЦ 400 Д0 своими свойствами почти схожи с Д20, но не содержат примесей. И если вы строите фундамент, который должен эксплуатироваться во влажной среде и при сильных морозах, и не знаете, какой цемент лучше – с добавками или без, используйте «чистый» материал.

М 500 и ПЦ 500 Д20 – хороший цемент для фундамента под крупные объекты промышленного и административного предназначения, высотные жилые сооружения. Для строительства в морозных и влажных регионах лучше использовать ПЦ 500 Д0.

Выбор марки цемента для основания дома

На рынке строительных материалов можно купить цемент самых различных марок, где номер соответствует дисперсности материала. Также некоторые заводы выпускают так называемый пылевой цемент, который отличается высокими вяжущими характеристиками, используется при строительстве буровых вышек, но производится в ограниченных количествах и стоит очень дорого. Самый популярный среди строителей остается портландцемент, который производится со специальными добавками.

Добавки обеспечивают необходимые вяжущие характеристики, придают дополнительные свойства, которые обеспечивают морозостойкость раствора, защищают бетон от агрессивных сред, улучшают скорость затвердевания.

Раствор для фундамента.
При покупке цемента нужно определиться с маркой продукта. Цемент с большой маркой указывает на высокую скорость затвердевания раствора. Также на упаковке присутствуют специальные индексы, которые указывают на ряд других характеристик цемента:

• Д0 – чистый продукт, без добавок;
• Д20 – в составе 20% минеральных добавок;
• Н – нормированный. В составе есть нормированный клинкерный наполнитель.
• Б – быстротвердеющий. Это состав, который достаточно быстро способен затвердеть.
• ПЦ – портландцемент.
• БЦ – белый цемент. В большинстве случаев такой продукт используется при отделочных и фасадных работах.
• ПЛ – пластифицированный, отличается высокой морозостойкостью.
• ГФ – гидрофобный. Специфический вид материала, отличающийся высокими показателями морозостойкости, но, при этом, не сразу вбирает воду.
• СС – сульфатостойкий. Отличное решение при строительстве фундаментов и проведении отделочных работ в условиях агрессивной среды.
• ВРЦ – водонепроницаемый. Это специальный тип продукта, который при затвердении расширяется и практически не пропускает воду.

Оцениваем состав цементного сырья

Для проверки состава и практичного качества цемента используют минеральную воду на гидрокарбонате, без газов. Цементный порошок замешивается на этой воде до тестообразного состояния. Готовится лепешка, утолщенная в центре и тонкая по краям. В случае, если для изготовления цемента использовался качественный материал, не содержащий добавок, лепешка застывает через десять – пятнадцать минут, и разрушить ее (особенно в центре) достаточно сложно.

В момент застывания лепешка нагревается и меняет цветовой оттенок с серого на синевато-зеленый. Такой эффект получается не с каждым цементным материалом и зависит от конкретного изготовителя.

Если в течение получаса лепешка остается мягкой, цемент не имеет хороший связующих качеств, в нем содержатся примеси, про которые на упаковочном материале вы не найдете никакой информации. Как следует из отзывов застройщиков, такой материал для фундамента не годится, потому что в процессе застывания дает трещины.

Какой цемент выбрать для приготовления бетона для фундамента

В зависимости от состава и свойств, различают несколько видов цемента. Но наиболее востребованным был и остается портландцемент, который различается не только по своей марке (классу), но и наличием специальных добавок, изменяющих свойства стройматериала в ту или иную сторону (с их помощью может замедляться или ускоряться схватывание бетона, изменяться тепловыделение, повышаться стойкость к воздействию агрессивной среды и т.д.). Что же значат буквенные и цифровые индексы, указанные на мешках с цементом?